Ученые МИЭТа совместно со студентами старших курсов развивают профессиональную среду «Промышленное программирование и тестирование», в опытной эксплуатации которой находится новая разработка «Экспертная система оптимального землепользования». Это программный продукт, в основе которого лежит база знаний из области промышленного земледелия. С помощью данной системы можно посчитать, какие затраты потребуются для обработки земельной базы хозяйства и ухода за культурами, а также какая в итоге получится прибыль от продажи собранного урожая.
Программа для агрономов и не только
Программный комплекс ориентирован в первую очередь на владельцев и агрономов малых и средних земельных хозяйств – с его помощью агрономы смогут планировать работы по возделыванию земли на предстоящий период, начиная от подбора семенного фонда, посева озимых культур и заканчивая сбором урожая. Однако заложенный в систему функционал делает ее полезной и для управленческого звена – руководители отраслевых департаментов в государственных структурах управления с\х отраслью смогут оценивать урожайность в каждом конкретном хозяйстве, например, с целью определения объемов финансирования (субсидии, дотации, кредиты). С этой же целью система может использоваться страховыми компаниями и банковскими структурами.
Программный комплекс решает задачи промышленного земледелия, и главным условием ее использования является наличие в земельном хозяйстве цифровой карты. «К сожалению, мониторинг сельскохозяйственных предприятий показывает, что у большинства хозяйств такой карты нет, – рассказывает разработчик программы, старший преподаватель Института СПИНТех НИУ МИЭТ и инициатор использования профессиональной среды Института СПИНТех для опытной эксплуатации проекта и его независимой экспертизы, Наталья Воронова. – Карты, как правило, находятся на бумажном носителе, но это ненадежно и неудобно. Впрочем, последние несколько лет намечается устойчивая тенденция к постепенной оцифровке карт агропредприятиями, и это правильно, потому что любая современная аналитика без цифровой основы невозможна».
В экспертной системе оптимального землепользования предусмотрена возможность оцифровать карту хозяйства, однако этот модуль не является для программы основным.
Как пользоваться
Чтобы начать пользоваться системой, нужен только ноутбук с выходом в интернет и стабильный трафик: работа осуществляется через браузер.
Связано это с постоянным обновлением, своевременность которого намного сложнее обеспечить в приложениях, установленных на ПК. Система имеет защищенный протокол передачи данных и предполагает личный кабинет с логином и паролем (дополнительная защита может быть установлена по запросу пользователя).
Начинать работу можно сразу после того как: оцифрована земельная база, произведена агроэкологическая типизация посевных площадей и все данные загружены в систему – площади и агроэкологические типы полей, технологические операции, которые используются в данном хозяйстве, культуры, которые данное хозяйство возделывает и актуальные для хозяйства цены на посевной материал, технологические операции и урожай. На выходе экспертная система для каждого поля хозяйства рекомендует посевную культуру, пакет адаптивных технологий, которые необходимо использовать в течение всего сезона (основная обработка, предпосевная обработка, уход за посевами, химическая защита и проч.), далее дается экономическая оценка полученного решения – затраты, доходы, прибыль, урожай.
Два режима работы
В системе предусмотрены автоматический режим и полуавтоматический (пошаговый). Автоматический режим подразумевает, что пользователь задает план на объем продукции, нажимает кнопку и у него все считается. При этом экономические показатели будут оптимальными – будет найдено агроэкологически-корректное решение с минимальными затратами или (по выбору) с максимальными доходами от реализации продукции. Но для многих агрономов, которые участвовали в тестировании версии, такой вариант показался не совсем надежным. Агрономы попросили разработчиков добавить вариант, когда можно вводить данные пошагово.
В пошаговом режиме сначала выбирается поле, после чего автоматически для выбранного поля подгружается тип земли, от которого зависит, что можно, а что нельзя на этой земле сажать. Далее пользователь должен задать предшественника и выбрать посевную культуру, для этого ему предоставляется возможность выбора не из всего множества культур, а только из тех, для которых подходит тип земли данного поля и предшественник. После этого последовательно подгружаются допустимые для данной культуры и данного типа земли виды обработки. При этом на каждом шаге пользователь видит, какую операцию он выбирает, и может оценить агрономическую корректность предлагаемых программой решений.
После завершения всех шагов, пользователь, как и в автоматическом режиме, узнает, какую он получит урожайность, какие затраты потерпит, какую прибыль получит, исходя из тех цен, которые он заложил в систему. В этом случае полученное решение будет агрономически корректным, но не будет оптимальным (наилучшим) в математическом смысле. Полуавтоматический режим также позволяет корректировать данные в течение года.
Например, можно изменить цены, если они в течение года поменялись. При этом все решения сохраняются и их всегда можно сравнить.
Особенности
Пользователь может использовать программу только на тех культурах, которые заложены в ее базу знаний. То есть, если он захочет выращивать кокос в Центральной России, то в списке культур его может не быть. Однако база знаний расположена к модернизации. Но это должно обговариваться на этапе заключения договора о сотрудничестве.
Вся агрономическая составляющая экспертной системы оптимального землепользования разработана специалистами-предметниками. Рабочая группа ученых-создателей экспертной системы сотрудничала с нулевых годов с коллективом Владимирского НИИСХ (сейчас – ФГБНУ «Верхневолжский ФАНЦ»), который еще с советских времен проводит многолетние полевые опыты. Также в создании базы знаний принимали участие ученые МСХА им. К.А. Тимирязева и Владимирского государственного университета.
Перспективы
В Институте СПИНТех отмечают, что экспертная система оптимального землепользования уже на 80% готова к выводу на российский рынок и в настоящий момент «обкатывается» в профессиональной среде. Для финальной упаковки в системе остается подкорректировать некоторые детали и протестировать на фокус-группе пользователей. А также создать рабочий офис для сотрудников – разработчиков, аналитиков (экспертов-агрономов) и специалистов по работе с клиентами. Завершить работу над созданием первой релизной версии системы планируется к концу следующего года.
